Nucleation and crystal growth in chalcogenide amorphous materials

Martinková, Simona

Publikace:
Nucleation and crystal growth in chalcogenide amorphous materials

Disertační práceopen access

dc.contributor.author	Martinková, Simona
dc.contributor.referee	Liška, Marek
dc.contributor.referee	Maqueda, Luis Allan Perez
dc.contributor.referee	Tichý, Ladislav
dc.date.accepted	2018-11-08
dc.date.accessioned	2019-02-11T13:28:49Z
dc.date.available	2019-02-11T13:28:49Z
dc.date.issued	2018
dc.date.submitted	2018-10-01
dc.description.abstract	Předložená disertační práce se zabývá studiem nukleace a růstu krystalů v chalkogenidových sklech. Ačkoli již bylo během uplynulých desetiletí publikováno mnoho prací zabývajících se nukleací a růstem krystalů a mnoho teorií bylo navrženo, nadále přetrvává potřeba získání více informací o těchto komplikovaných procesech a to s ohledem na nepostradatelné technologické aplikace chalkogenidových skel. Je důležité zmínit, že převážná část doposud známých znalostí o nukleaci pochází ze studií prováděných na oxidických sklech. Tato disertační práce obsahuje další poznatky o nukleaci a růstu krystalů v chalkogenidových sklech. Práce se skládá z pěti článků, které jsou doplněny teorií týkající se krystalizace a souhrnem hlavních cílů. Prvním cílem disertační práce bylo studium kinetiky nukleace v chalkogenidovém skle a ověření platnosti doposud navržených teorií a jejich zlepšení pro popis ustálené a neustálené nukleace. Nukleace byla studována v tenkých vrstvách systému Ge1.8Sb36.8S61.4 o tloušťce 1 ?m za pomoci isotermních in-situ temperací a optického mikroskopu. Závislost počtu nukleí na čase pro různé temperační teploty odhalila neustálené chování, které bylo popsáno Shneidmanovou teorií za účelem získání hodnot ustálené rychlosti nukleace, indukční doby a časového zpoždění (tzv. time-lag). Nukleační data byla popsána pomocí klasické nukleační teorie (CNT). Některé předpoklady a vylepšení klasické nukleační teorie byly testovány a aplikovány. Druhým cílem disertační práce bylo rozšíření a pokračování ve studiu kinetiky růstu krystalů v chalkogenidových sklech pomocí přímých (optická a elektronová mikroskopie) a nepřímých (rentgenová difrakce, diferenciální skenovací kalorimetrie, termomechanická analýza) metod. Kombinací více přístupů je možné získat lepší náhled na proces růstu krystalů. Studie zahrnující jak objemová skla, tak tenké vrstvy byly provedeny v systémech: Se-Te, Ge-Sb-Se a As-Se. Výsledky byly popsány na základě standardních a korigovaných růstových modelů.	cze
dc.description.abstract-translated	The presented doctoral thesis deals with the study of nucleation and crystal growth in chalcogenide glasses. Although a lot of papers have been published about nucleation and crystal growth during past decades and many theories have been suggested, there is still a need for more information about these complicated processes in chalcogenide glasses, in particular with respect to their indispensable technological applications. It should be noted that the essential portion of the present knowledge on nucleation in glasses comes from the studies in oxide glasses. This thesis extends the understanding of crystal nucleation and growth behavior in chalcogenide glasses. The thesis consists from 5 papers supplemented with the theoretical insight into the crystallization process and the summary of main goals of the work. The first objective of the thesis was the study of nucleation kinetics in chalcogenide glass and testing of the applicability of so far proposed theories and their improvements for description of steady-state and transient nucleation. The study on nucleation was performed in Ge1.8Sb36.8S61.4 thin films of 1 ěm thickness using isothermal in-situ annealing and optical microscopy. The time evolution of nuclei number at different temperatures revealed transient behavior, which was described by Shneidman theory that provides values of steady-state nucleation rate, induction period and time-lag. The nucleation rate data were discussed in terms of classical nucleation theory (CNT). Some predictions and improvements of CNT were tested and applied. The second objective of the thesis was the extension of studies on crystal growth kinetics in chalcogenide glasses using direct (optical and electron microscopy) and indirect (X-ray diffraction, differential scanning calorimetry, thermomechanical analysis) analytical methods. The combination of more approaches gave better insight into the crystal growth process. The studies were performed in both, bulk glasses and thin films, for the following glassy systems: Se-Te, Ge-Sb-Se and As-Se. The results were described on the basis of standard and corrected growth models.	eng
dc.description.defence	Předseda zkušební komise přivítal všechny členy a oponenty a konstatoval, že nepřítomnost prof. Maquedy, vzhledem k pozitivnímu posudku není na překážku a obhajoba může pokračovat. Po představení disertantky Ing. Martinková, seznámila komisi s výsledky své disertační práce. Po přednesení tézí byla komise postupně seznámena s obsahem posudků oponentů a Ing. Martinková zodpověděla dotazy a komentáře oponentů. Posudek prof. Maquedy přednesl prof. Málek. Ing. Martinková zodpověděla dotazy oponetů k jejich uspokojení. Následovala volná diskuze, do které se zapojili: prof. Tichý, prof. Čapek, prof. Sedmidubský, prof. Čejka.	cze
dc.description.department	Fakulta chemicko-technologická	cze
dc.description.grade	Dokončená práce s úspěšnou obhajobou	cze
dc.format	103 s.
dc.identifier	Univerzitní knihovna (studovna)	cze
dc.identifier.signature	D38918
dc.identifier.stag	36949
dc.identifier.uri	https://hdl.handle.net/10195/72183
dc.language.iso	eng
dc.publisher	Univerzita Pardubice	cze
dc.rights	Bez omezení
dc.subject	nukleace	cze
dc.subject	růst krystalů	cze
dc.subject	chalkogenidové sklo	cze
dc.subject	mikroskopie	cze
dc.subject	CNT	cze
dc.subject	růstové modely	cze
dc.subject	nucleation	eng
dc.subject	crystal growth	eng
dc.subject	chalcogenide glass	eng
dc.subject	microscopy	eng
dc.subject	CNT	eng
dc.subject	crystal growth models	eng
dc.thesis.degree-discipline	Fyzikální chemie	cze
dc.thesis.degree-grantor	Univerzita Pardubice. Fakulta chemicko-technologická	cze
dc.thesis.degree-name	Ph.D.
dc.thesis.degree-program	Fyzikální chemie	cze
dc.title	Nucleation and crystal growth in chalcogenide amorphous materials	eng
dc.title.alternative	Nukleace a růst krystalů v amorfních chalkogenidových materiálech	cze
dc.type	disertační práce	cze
dspace.entity.type	Publication